Perfiles de viento en la capa límite polar remota utilizando un lidar Doppler coherente pulsado de fibra óptica en la estación Zhongshan, Antártida
Autores: Li, Hui; Wang, Zhangjun; Zhuang, Quanfeng; Wang, Rui; Huang, Wentao; Chen, Chao; Li, Xianxin; Wang, Xiufen; Xue, Boyang; Yu, Yang; Pan, Xin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Lidar
Medición del viento
Antártida
PCDL
Perfiles de viento
Observación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
Se desarrolló un lidar coherente pulsado de fibra óptica compacto (PCDL) para la medición del viento en la capa límite por el Instituto de Instrumentación Oceanográfica, Universidad de Tecnología Qilu (Academia de Ciencias de Shandong). Ha sido desplegado en la Estación Zhongshan (69.4 grados S, 76.4 grados E) durante la temporada de verano austral de 2020 por la 36ª Expedición Nacional de Investigación Antártica de China (CHINARE) y comenzó observaciones rutinarias en enero de 2020. Este sistema, basado en componentes de fibra óptica de 1550 nm, emplea un telescopio de 100 mm con una longitud focal larga de 632.6 mm para emitir y recoger pulsos láser. Proporciona la capacidad de medir campos de viento verticalmente resueltos con una resolución espacial de 30 m y una resolución temporal de 1 min; el rango máximo de detección es de hasta 1.5 km en la Antártida. Se introdujeron posteriormente métodos de inversión de velocidad y dirección del viento. Los resultados preliminares de las mediciones de perfiles de viento indican que este lidar Doppler puede operar con éxito en la Antártida. Se presentan las observaciones sincrónicas entre el lidar, el anemómetro y los radiosondas en la estación Zhongshan, que tienen buena consistencia entre sí. Los resultados de la comparación entre el lidar y el anemómetro indican una desviación cuadrática media (RMSD) de 0.98 m s y 10.55 grados para la velocidad y dirección del viento, respectivamente. Las observaciones continuas del lidar de los perfiles de viento brindan una oportunidad para estudiar la variación espaciotemporal del viento antártico con altas resoluciones, lo que es útil para una mejor comprensión de la atmósfera en las regiones antárticas.
Descripción
Se desarrolló un lidar coherente pulsado de fibra óptica compacto (PCDL) para la medición del viento en la capa límite por el Instituto de Instrumentación Oceanográfica, Universidad de Tecnología Qilu (Academia de Ciencias de Shandong). Ha sido desplegado en la Estación Zhongshan (69.4 grados S, 76.4 grados E) durante la temporada de verano austral de 2020 por la 36ª Expedición Nacional de Investigación Antártica de China (CHINARE) y comenzó observaciones rutinarias en enero de 2020. Este sistema, basado en componentes de fibra óptica de 1550 nm, emplea un telescopio de 100 mm con una longitud focal larga de 632.6 mm para emitir y recoger pulsos láser. Proporciona la capacidad de medir campos de viento verticalmente resueltos con una resolución espacial de 30 m y una resolución temporal de 1 min; el rango máximo de detección es de hasta 1.5 km en la Antártida. Se introdujeron posteriormente métodos de inversión de velocidad y dirección del viento. Los resultados preliminares de las mediciones de perfiles de viento indican que este lidar Doppler puede operar con éxito en la Antártida. Se presentan las observaciones sincrónicas entre el lidar, el anemómetro y los radiosondas en la estación Zhongshan, que tienen buena consistencia entre sí. Los resultados de la comparación entre el lidar y el anemómetro indican una desviación cuadrática media (RMSD) de 0.98 m s y 10.55 grados para la velocidad y dirección del viento, respectivamente. Las observaciones continuas del lidar de los perfiles de viento brindan una oportunidad para estudiar la variación espaciotemporal del viento antártico con altas resoluciones, lo que es útil para una mejor comprensión de la atmósfera en las regiones antárticas.